Fatti in breve

CUORE

Obiettivi di CUORE [ref]

Fondo atteso nella regione di interesse per il 0νββ 0.01 conteggi/keV/kg/y
Risoluzione energetica attesa 5 keV FWHM a 2615 keV
Sensibilità attesa sul tempo di dimezzamento del 0νββ T1/2 = 9.5 × 1025 anni in 5 anni (90% C.L.)

Rivelatori di CUORE [ref]

Numero 988, disposti in 19 torri, ciascuna formata da 13 piani da 4 cristalli l'uno
Composizione Cristalli di TeO2 con abbondanza isotopica naturale in 130Te
Dimensioni dei cristalli 5 × 5 × 5 cm3
Massa totale 742 kg, di cui 206 kg di 130Te

Criostato di CUORE [ref]

Tipologia Refrigeratore a diluizione con pre-raffreddamento a pulse tube
Schermo interno Schermo di piombo romano sotto e a lato del rivelatore, schermo in piombo moderno a bassa radioattività sopra il rivelatore
Schermo esterno Schermo in piombo moderno a bassa radioattività, e schermo per neutroni in polietilene borato

CUORE-0

Fisica con CUORE-0 [ref]

Limite sul tempo di dimezzamento del 0νββ T1/2 > 2.7 × 1024 anni (90% C.L.)
Limite sul tempo di dimezzamento del 0νββ (combinato con Cuoricino) T1/2 > 4.0 × 1024 anni (90% C.L.)
Limite sulla massa di Majorana del neutrino (combinato con Cuoricino) mββ < 270–760 meV (90% C.L.)
Risoluzione energetica nella regione del 0νββ 5.1 ± 0.3 keV FWHM
Fondo nella regione del 0νββ 0.058 ± 0.004 (stat.) ± 0.002 (syst.) conteggi/keV/kg/yr
Esposizione (130Te) 9.8 kg yr

Rivelatori di CUORE-0 [ref]

Numero 52, disposti in un'unica torre di 13 piani da 4 cristalli l'uno
Composizione Cristalli di TeO2, con abbondanza isotopica naturale in 130Te
Dimensioni dei cristalli 5 × 5 × 5 cm3
Massa totale 39.1 kg, di cui 10.9 kg di 130Te

Criostato di CUORE-0 [ref]

Configurazione Refrigeratore a diluizione
Schermo interno Schermo cilindrico in piombo romano intorno al rivelatore e dischi di piombo sopra e sotto
Schermo esterno Schermo in piombo moderno a bassa radioattività, schermo di neutroni in polietilene borato e contenitore ermetico anti-radon in acrilico flussato con azoto.

Cuoricino

Fisica con Cuoricino [ref]

Limite sul tempo di dimezzamento del 0νββ    2.8 × 1024 anni (90% C.L.)
Limite sulla massa di Majorana del neutrino mββ < 300–710 meV (90% C.L.)
Risoluzione energetica nella regione del 0νββ 6.3 ± 2.5 keV FWHM per i cristalli 5 × 5 × 5 cm3
Fondo nella regione del 0νββ 0.169 ± 0.006 conteggi/keV/kg/yr
Esposizione (130Te) 19.75 kg yr

Rivelatori di Cuoricino

Numero 62, divisi in 11 piani da 4 cristalli 5 × 5 × 5 cm3 l'uno e 2 piani da 9 cristalli 3 × 3 × 6 cm3 ciascuno.
Composizione Tutti i cristalli di TeO2 presentano abbondanza isotopica naturale in 130Te, con l'eccezione di 2 cristalli 3 × 3 × 6 cm3 arricchiti in 130Te (82%) e 2 cristalli 3 × 3 × 6 cm3 arricchiti in 128Te (75%)

Bolometri: valori tipici

Temperatura di lavoro del rivelatore T ≈ 10 mK
Capacità termica dei cristalli C ≈ 2 × 10-9 J/K a 10 mK
Accoppiamento dei cristalli al bagno termico G ≈ 2 × 10-9 W/K a 10 mK
Costante di tempo dei bolometri τ = C/G ≈ 1 s a 10 mK
Resistenza del termistore R ≈ 100 MΩ a 10 mK
Tempo di salita t ≈ 0.05 s
Tempo di discesa t ≈ 0.2 s
Segnale di tensione del termistore ΔV ≈ 0.3 mV/MeV
Riscaldamento del cristallo ΔTcristallo ≈ 0.1 mK/MeV

130Te

Q-valore del 0νββ 2527.518 ± 0.013 keV [ref]
abbondanza isotopica del 130Te 34.167% [ref]
massa atomica del 130Te 129.9062244 ± 0.0000021 u [ref]
Vita media attesa per il 0νββ con mββ =50 meV T1/2 = 1.0–5.6 × 1026 yr